斜拉桥斜拉索断丝监测案例报告

一、单位信息

杭州湾大桥

二、案例摘要

斜拉桥的斜拉索几乎承载了整个桥面的载荷，是斜拉桥最重要的结构之一。但由于斜拉桥所处环境通常湿度都比较高，斜拉索长期处在应力腐蚀状态下，尤其是下锚头位置更是容易积水而加快腐蚀速度，在受力时容易发生断丝。本文介绍了声发射技术在斜拉桥斜拉索断丝监测中的应用情况，验证了声发射技术对桥梁斜拉索早期断裂具有高灵敏度和定位精度，能够弥补传统检测方法的局限(如接触式、难以实时)，为桥梁斜拉索的状态评估与预警提供了一种有效的无损检测途径，显著提升桥梁运营安全性和维护效率。

三、仪器通道数

根据具体监测对象确定，每根缆索至少在锚头位置安装一个传感器。

四、监测过程

图1.传感器布置与主机放置

2019年，我公司对杭州湾大桥南航道桥4根斜拉索进行了长期监测，共使用8个声发射传感器。

五、数据处理与分析

虽然监测期间斜拉索并未发生断丝，但是从数据上可以非常明显的反映出该大桥早晚高峰期间车流量变化导致斜拉索所受载荷变化与声发射信号强度的对应关系。

图2. 早晚高峰信号对比

而且监测期间正值利奇马台风过境，我们也监测到了台风对大桥斜拉索带来的声发射信号的变化，虽然期间断丝因子指数级升高，但仍未达到断丝报警阈值。

图3.利奇马台风过境时信号

六、结论

这次监测验证了我公司研发的桥梁断丝监测专用声发射传感器以及断丝分析专用软件对断丝监测的实用性、有效性和可靠性，该套解决方案已经完全具备市场化条件。